(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源から射出される光を入射する第１の入射面と、前記第１の入射面と略直交し入射光を観察者側へと射出する第１の射出面と、前記第１の射出面と対向し前記入射光のうち直接射出されなかった光を前記射出面へと導く光反射面を有する導光体と、
前記導光体の前記第１の射出面から射出する光を入射する第２の入射面と、前記第２の入射面と対向し前記入射光を均一化して射出する第２の射出面を有するレンズシートと、
を備えた照明ユニットであって、
前記レンズシートは、光透過性の基材と、前記基材の第２の射出面側に、複数の線状の単位レンズが所定のピッチで一方向に配列された第１の線状レンズアレイと、複数の線状の単位レンズが前記第１の線状レンズアレイの配列方向と略直交する方向に配列された第２の線状レンズアレイとを有し、
前記第１の線状レンズアレイと前記第２の線状レンズアレイの少なくとも一方を構成する単位レンズは、前記単位レンズの延在方向に垂直な面で切った断面の上枠線が非球面曲線である凸条形状であり、
前記第１の線状レンズアレイの各単位レンズ側面に前記第２の線状レンズアレイの単位レンズが接触する面積の総和が、前記第１の線状レンズアレイの各単位レンズ側面の全表面積に対して５％以上４０％以下であり、
前記光源から前記第１の入射面を通して入射された光を擬似光源として反射する複数の光学構造物が前記光反射面に該光反射面に沿い正方または六方に規則的に配列して設けられ、
前記光学構造物において、任意の光学構造物から該光学構造物に２番目に近接する前記光学構造物へ向かう方向と、前記第１の線状レンズアレイ又は前記第２の線状レンズアレイの何れか一方の配列方向が略同一である、
ことを特徴とする照明ユニット。
【請求項２】
前記第１の線状レンズアレイの配列方向と前記第２の線状レンズアレイ配列方向とのなす角度が、任意の光学構造物からこの光学構造物に最も近接する２つの最近接光学構造物へ向かう方向がなす角度に等しいことを特徴とする請求項１に記載の照明ユニット。
【請求項３】
前記導光体の前記観察者と逆側に、前記導光体の前記光反射面側から射出する光を反射して再度前記導光体へ導く反射シートをさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の照明ユニット。
【請求項４】
前記レンズシートの前記観察者側に、拡散要素を含んだ光学シートをさらに備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の照明ユニット。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の照明ユニットと、
表示画像を規定する画像表示素子とを有する、
ことを特徴とする表示装置。
【請求項６】
前記画像表示素子が、画素単位での透過／遮光により画像を表示することを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に照明光路制御に用いられる照明ユニット並びに表示装置に関するものである。詳しくは、輝度ムラのない均一な光を射出することを特徴とするものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置（ＬＣＤ）に代表されるフラットパネルディスプレイは、提供される情報を認識するのに必要な照明装置を内蔵しているタイプが普及している。
この照明装置で消費する電力は、液晶表示装置全体で消費する電力の相当部分を占める。
従って、所定の輝度を提供するのに必要な照明装置の消費電力を低減することは、液晶表示装置全体の省電力化に寄与することができる。
【０００３】
ところで、液晶表示装置に使用される照明装置として、主に直下方式とエッジライト方式とが挙げられる。直下方式の照明装置は、光源を多数配置することが可能であるため、大型の（主として２０インチ以上の）液晶表示装置に適用されている。
一方、エッジライト方式は光源の配置位置が限定されるため、大型化には向かず、主としてノート型パソコン、液晶モニター、携帯情報端末等に適用されている。
しかし最近では、照明装置用の光源として冷陰極管に替わってＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ  発光ダイオード）が採用され始めたことにより、低消費電力化が図れ、薄型化の容易なエッジライト方式が、２０インチ以上の中型ないし大型液晶表示装置へ採用され始めている。
【０００４】
一般的にエッジライト方式は、導光板と呼ばれる透光性を有する板の端面にのみ光源が配置される構造のため、光源設置数に限界がある。従って液晶表示装置が大型になるにつれ、ディスプレイ全体を明るくすることは難しくなり、輝度を向上させる光学シートの役割が重要となる。
【０００５】
液晶表示装置の表示画面の輝度を向上させる手段として、特許文献１〜３に示されるようなレンズシートが開示されており、その代表として、米国３Ｍ社の登録商標である輝度向上フィルム（Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ Ｆｉｌｍ  ＢＥＦ）が広く使用されている。
図１０は、ＢＥＦ１８５の配置の一例を示す断面模式図であり、図１１は、ＢＥＦ１８５の斜視図である。図１０、１１に示すように、ＢＥＦ１８５は、基材１８６上に、断面が三角形状の単位プリズム１８７が一方向に周期的に配列された光学フィルムである。この単位プリズム１８７は光の波長に比較して大きい幅（ピッチ）とされている。
【０００６】
ＢＥＦ１８５は、「軸外（ｏｆｆ-ａｘｉｓ）」からの光を集光し、この光を視聴者に向けて「軸上（ｏｎ-ａｘｉｓ）」に方向転換（ｒｅｄｉｒｅｃｔ）または「リサイクル（ｒｅｃｙｃｌｅ）」することができる。すなわちＢＥＦ１８５は、ディスプレイの使用時（観察時）に、軸外輝度を低下させることによって軸上輝度を増大させることができる。ここで言う「軸上」とは、視聴者の視野方向Ｆ'に一致する方向であり、一般的にはディスプレイ画面に対する法線方向側である。
【０００７】
ＢＥＦ１８５に代表されるレンズシートを用いる際に、透明基材上に拡散フィラーが塗布された拡散フィルムを導光板とレンズシートとの間に配置することによって、導光板から出射される光のムラを抑えることができる。
【０００８】
さらにまた、レンズシートと液晶パネルとの間に拡散フィルムを配置した場合には、プリズムシートに起因する射出光のサイドローブを低減させることができるとともに、規則的に配列されたレンズと液晶画素との間に生じるモアレ干渉縞を防ぐことができる。
【０００９】
一方、エッジライト方式において使用される導光板は、端面から入射される入射光を効率良く射出面へと導く光反射面が、該射出面と対向する面に設けられることが一般的である。光反射面は、光源からの入射光のうち直接射出面側へ射出されない光を導光板内の様々な方向に反射させ、射出面側に向かわせるためのものであり、例えば白色のドットパターンが印刷されたもの、あるいは、レンズ形状が付与されたもの等、効率よく射出面へと導くために様々な光反射面が提案されている（例えば特許文献４）。
【００１０】
しかしながら、どのような光反射面であっても、光反射面に形成された白色ドットパターンやレンズ形状などの光学構造物によるムラが視認されるという問題があり、その解決手段としては、導光板とレンズシートとの間に、特許文献５に示されるような拡散フィルムを使用する方法が一般的である。
【００１１】
しかし、このような光学構造物を隠蔽するために用いる拡散フィルムは、集光機能をほとんど有しておらず、正面方向の輝度が不足してしまう。正面方向の輝度を十分に得るためには、ＢＥＦ１８５のようなレンズシートを複数枚重ねる必要があり、装置の薄型化が計れなくなったり、コストが高くなってしまうという問題が生じる。そのため、集光機能を有しながらも光学構造物を隠蔽する光学シートの出現が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特公平１−３７８０１号公報
【特許文献２】特開平６−１０２５０６号公報
【特許文献３】特表平１０−５０６５００号公報
【特許文献４】特開２００５−２９３９４０号公報
【特許文献５】特開２００４−２９５０８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、導光板の光反射面の光学構造物を隠蔽し、且つ、正面方向の輝度を向上させる隠蔽レンズシートを備える照明ユニット並びに該照明ユニットを用いた表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。すなわち、請求項１の発明は、光源と、前記光源から射出される光を入射する第１の入射面と、前記第１の入射面と略直交し入射光を観察者側へと射出する第１の射出面と、前記第１の射出面と対向し前記入射光のうち直接射出されなかった光を前記射出面へと導く光反射面を有する導光体と、前記導光体の前記第１の射出面から射出する光を入射する第２の入射面と、前記第２の入射面と対向し前記入射光を均一化して射出する第２の射出面を有する隠蔽レンズシートとを備えた照明ユニットであって、前記隠蔽レンズシートは、光透過性の基材と、前記基材の第２の射出面側に、複数の線状の単位レンズが所定のピッチで一方向に配列された第１の線状レンズアレイと、複数の線状の単位レンズが前記第１の線状レンズアレイの配列方向と略直交する方向に配列された第２の線状レンズアレイとを有し、前記第１の線状レンズアレイと前記第２の線状レンズアレイの少なくとも一方を構成する単位レンズは、前記単位レンズの延在方向に垂直な面で切った断面の上枠線が非球面曲線である凸条形状であり、前記第１の線状レンズアレイの各単位レンズ側面に前記第２の線状レンズアレイの単位レンズが接触する面積の総和が、前記第１の線状レンズアレイの各単位レンズ側面の全表面積に対して５％以上４０％以下であり、前記光源から前記第１の入射面を通して入射された光を擬似光源として反射する複数の光学構造物が前記光反射面に該光反射面に沿い正方または六方に規則的に配列して設けられ、前記光学構造物において、任意の光学構造物から該光学構造物に２番目に近接する前記光学構造物へ向かう方向と、前記第１の線状レンズアレイ又は前記第２の線状レンズアレイの何れか一方の配列方向が略同一であることを特徴とする照明ユニットである。
【００１６】
請求項２の発明は、前記第１の線状レンズアレイの配列方向と前記第２の線状レンズアレイ配列方向とのなす角度が、任意の光学構造物からこの光学構造物に最も近接する２つの最近接光学構造物へ向かう方向がなす角度に等しいことを特徴とする請求項１に記載の照明ユニットである。
【００１７】
請求項３の発明は、前記導光体の前記観察者と逆側に、前記導光体の前記光反射面側から射出する光を反射して再度前記導光体へ導く反射シートをさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の照明ユニットである。
【００１８】
請求項４の発明は、前記レンズシートの前記観察者側に、拡散要素を含んだ光学シートをさらに備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の照明ユニットである。
【００１９】
請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の照明ユニットと、表示画像を規定する画像表示素子とを有することを特徴とする表示装置である。
【００２０】
請求項６の発明は、前記画像表示素子が、画素単位での透過／遮光により画像を表示することを特徴とする請求項５に記載の表示装置である。
【発明の効果】
【００２１】
光源から射出される光を観察者側へと導く導光体の観察者側に、異なる方向に延在した二つの線状レンズアレイが存在する隠蔽レンズシートを有することで、導光体の光反射面の光学構造物からの光を二方向に渡って立ち上げることができ、光学構造物を隠蔽することができる。特に、第１の線状レンズのレンズ側面において、第２の線状レンズと接触して内包される領域を小さくすることで、レンズ同士の重なりにより生じるレンズによる光の偏向作用（レンズ効果）の低減を防ぐことができ、表示画面の輝度ムラを効果的に低減することができる。また、隠蔽レンズシートは、二つの線状レンズアレイによる構成されているため、集光機能を有しており、拡散シートよりも高い輝度を得ることができる。そのため、本発明によれば、導光板の光反射面の光学構造物を隠蔽し、且つ、正面方向の輝度を向上させることが可能な照明ユニット並びに該照明ユニットを用いた表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態における液晶表示装置の一例を示す断面図。
【図２】導光板中の光路図の一例。
【図３】（ａ）隠蔽レンズシート１を示す斜視図、（ｂ）隠蔽レンズシート１のＸ軸を含む面で切った断面図、（ｃ）隠蔽レンズシート１のＹ軸を含む面で切った断面図。
【図４】隠蔽レンズシート１の光学作用を表す説明図。
【図５】隠蔽レンズシート１の光学作用を表す説明図。
【図６】光学構造物２９が正方配置された場合における光源の広がりを示した説明図。
【図７】光学構造物２９が六方配置された場合における光源の広がりを示した説明図。
【図８】光学構造物２９が六方配置された場合における光源の広がりを示した説明図。
【図９】隠蔽レンズシート１と光学シート１３の光学作用を表す説明図。
【図１０】ＢＥＦの配置の一例を示す断面模式図。
【図１１】ＢＥＦの斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に、本発明を実施するための形態を説明する。
まず本発明の実施の形態の一例を図１に示す。図１は本発明の照明ユニット６、表示装置７の一例を示す断面図である。なお、図１から図１１は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張して示している。
【００２４】
図１に示す表示装置７は、画像表示パネル３５と、この画像表示パネル３５の光入射側に臨ませて配置された照明ユニット６を備える。
画像表示パネル３５は、２枚の偏光板（偏光フィルム）３１，３３と、その間に挟持された画像表示素子３２とからなる。
照明ユニット６は、エッジライト型のユニットであり、画像表示パネル３５の光入射側に臨ませて配置されており、拡散要素を含んだ光学シート１３、隠蔽レンズシート１、導光板２５、光源４１、及び反射シート４３を含んで構成される。
【００２５】
光源４１としては例えば線状光源が挙げられる。線状光源としては、ＣＣＦＬやＨＣＦＬ、ＥＥＦＬ等の蛍光管が挙げられる。また光源４１としては点状光源が挙げられる。点状光源としては、ＬＥＤが挙げられ、ＬＥＤとしては白色ＬＥＤやＲＧＢ−ＬＥＤ等が挙げられる。図１では、光源４１が導光板２５の１つの端面に配置された例を示しているが、これに限らず、対向する２つの端面に配置する場合、または４つの端面に配置される場合などもあり得る。このとき、導光板２５の形状は、図１に示すような楔形状ではなく、平板形状の場合があり得る。
【００２６】
導光板２５の観察者側Ｆとは反対側の面には光反射面２８が形成される。光反射面２８は、光源４１からの入射光のうち直接射出面側へ射出されない光を導光板内の様々な方向に反射させ、射出面側に向かわせるための面であり、複数の光学構造物２９を含んでいる。
光学構造物２９としては、例えば、白色拡散反射ドットが印刷される。また別の例としては、マイクロレンズ形状やプリズム形状等の構造物が挙げられる。一例として、光学構造物２９として、白色拡散反射ドットパターンが印刷された光反射面２８を有し、平板形状の導光板２５における光路図を図２に示す。
【００２７】
一般的に導光板２５は透明板であるため、このような光反射面２８の光学構造物２９は擬似光源４２として観察者側Ｆより視認される。また、直下型の照明ユニットとは異なり、導光板２５からの射出光はムラが多く、均一な拡散光とは大きく異なる。そのため、エッジライト型の照明ユニット６においては、一般的に導光板の上には、この光反射面を隠蔽するため、また射出光のムラを低減するために、強い拡散性を有する拡散フィルム等が使用される。しかしながら、このような拡散フィルムはほとんど集光性能を有していない。
【００２８】
そこで、本発明の照明ユニット６においては隠蔽レンズシート１が配置することにより、導光板２５の光反射面２８の光学構造物２９による擬似光源４２を隠蔽し、導光板２５からの射出光を拡散することで光学的なムラを低減し、正面方向へと集光することとした。
【００２９】
隠蔽レンズシート１の斜視図を図３（ａ）に、Ｘ軸を含む隠蔽レンズシート１の延在方向に垂直な面で切った断面図を図３（ｂ）に、Ｙ軸を含む隠蔽レンズシート１の延在方向に垂直な面で切った断面図を図３（ｃ）に示す。各図に示すように、光透過性の基材５の観察者Ｆ側の面に、複数の線状の単位レンズが所定のピッチで一方向に配列された第１の線状レンズアレイ３と、複数の線状の単位レンズが第１の線状レンズアレイ３の配列方向と略直交する方向に配列された第２の線状レンズアレイ４とを有している。
ここで、第１の線状レンズアレイ３と第２の線状レンズアレイ４の少なくとも一方を構成する単位レンズは、該単位レンズの延在方向に垂直な面で切った断面の上枠線が、非球面曲線である凸条形状としている。ここで、非球面曲線とは、非球面の頂点を含む面で切った断面の上枠線であり、円弧でない弧状の曲線である。
第１の線状レンズアレイ３の各単位レンズ側面において、第２の線状レンズアレイ４の単位レンズが接触する面積の総和が、第１の線状レンズアレイ３の各単位レンズ側面の全表面積に対して５％以上４０％以下であることを特徴とする。
また、第１のレンズアレイ３の配列ピッチは、１０μｍから３００μｍまでの範囲が望ましい。
なお、光透過性の基材５には、光拡散剤が入っていても良い。
以下、各レンズアレイの構成について詳細に説明する。
【００３０】
断面の上枠線が非球面曲線である凸条形状である線状の単位レンズが一方向に配列したレンチキュラーレンズシートは、レンズの曲面により、反射面２８に設けられた光学構造物２９による擬似光源４２の光をレンズの配列している方向、即ち単位レンズの延在方向に垂直な方向に広い範囲にわたって立ち上げることができる。そのため、擬似光源４２をレンチキュラーレンズシートを通して観測すると、一次元的に大きく広がって見える。これに対し、図３に示すような線状レンズが略直交して配列した所謂クロスレンチキュラーレンズシートでは光を二次元的に広げることができるため、一枚のレンズシートで二次元的に配列された複数の擬似光源４２に対して、輝度ムラ低減効果を有する。
【００３１】
しかし、図３に示すように、第１の線状レンズアレイ３の単位レンズ側面の一部である領域Ｓは、第２の線状レンズアレイ４に接触して内包されてしまい、内包される側面領域Ｓの分だけ第１の線状レンズアレイ３のレンズ効果が失われてしまう。
ここで、第１の線状レンズアレイ３の単位レンズ側面とは、基材５よりも射出面側に突出したレンズ部の表面を指している。
第１の線状レンズアレイ３の単位レンズ側面の全表面積に対する内包される領域Ｓの面積の割合Ａ（これを面積比率Ａと呼ぶことにする）が４０％を超える場合には、第１の線状レンズアレイ３の配列している方向に対して、十分に光を広げることができない。内包される領域Ｓは、レンズ側面の底部（基材５に近く）に位置し、レンズ断面の接線の基材５の表面に対する傾きが大きいため、擬似光源４２からの光を大きく広げる効果が特に大きいからである。さらには、第１の線状レンズアレイ３に入射する光量が小さくなってしまう。
逆に、面積比率Ａが５％未満の場合には、第１の線状レンズアレイ３が大きくなりすぎ薄型化を図れなくなったり、第２の線状レンズアレイ４の単位レンズが小さくなることにより生じる回折の効果が無視できなくなったり、隠蔽レンズシート１を作製することが困難になってしまうため、好ましくない。回折の効果を無視し十分な傾きを得るために、基材表面から第２の線状レンズアレイ４の単位レンズ頂部Ｃ２までの高さＨ２は５μｍ以上を満たす必要があり、部材の厚みを厚くしないために、基材表面から第１の線状レンズアレイ３の単位レンズ頂部Ｃ１までの高さＨ１は１００μｍ以下を満たす必要がある。このことから、面積比率Ａは５％以上の必要がある。
【００３２】
図４は、本発明の実施の形態における、隠蔽レンズシート１に入射する光の光路を示す光路図である。図３（ａ）におけるＤの方向から見ると、擬似光源４２から射出された光は、第２の線状レンズアレイ４により図４に示されるように正面方向へと向けられるため、観察者側Ｆから観測すると、擬似光源４２が広がったように見え、実質的に広い擬似光源４２ａが存在するかのように見える。また、光路をＥの方向から見ると、第１の線状レンズアレイ３の効果により、同様に、実質的に広い擬似光源４２ｂが存在するかのように見える。その結果、観察者側Ｆから観測すると、擬似光源４２は、図４の４２ａ、４２ｂのように略十字形状に広がって観測される。一方で、面積比率Ａが大きい場合における入射する光の光路を示す光路図を示したのが図５である。第１の線状レンズアレイ３の単位レンズ側面が少ないため、Ｅの方向から見ると、射出光ｈｂ２に示すようにレンズの影響を受けずほぼそのまま通過してしまう光があり、正面方向へと向けられる光の範囲は図５の４２ｂのように小さくなってしまう。そのため、輝度ムラ低減効果が小さくなる。
【００３３】
断面の上枠線が非球面曲線である形状は、上枠線の接線の傾きが連続的に変化しており様々な傾きを有している。そのため、上述したように、擬似光源４２からの光をレンズアレイ３、４の配列している方向に広い範囲にわたって立ち上げることができる。一方、例えば、直線形状の場合には、傾きは一定値しか持たない。そのため、特定の光しか正面に立ち上げることができず、輝度ムラ低減効果は小さい。このことから、第１の線状レンズアレイ３、及び、第２の線状レンズアレイ４の少なくとも一方を構成する単位レンズの断面形状は、上枠線が非球面曲線である必要がある。望ましくは、第１の線状レンズアレイ３、及び、第２の線状レンズアレイ４の両方の単位レンズが、断面の上枠線が非球面曲線である凸条形状であると良い。
【００３４】
また、隠蔽レンズシート１は、二方向に対して光を立ち上げることが可能であるから、輝度向上の目的においても利用可能である。
【００３５】
さらに、光反射面２８に形成された光学構造物２９が規則的に配列されている場合には、有効に輝度ムラを低減させるために、任意の光学構造物から、この光学構造物に２番目に近接する第２近接光学構造物へ向かう方向と略同一の方向に、凸状非球面曲線形状の第１の線状レンズアレイ３もしくは第２の線状レンズアレイ４の単位レンズが配列されていると良い。
以下、図６乃至図８を用いて詳細に説明する。
なお、図６乃至図８は、図４及び図５と同様に擬似光源４２とそれが広がった状態を観察者側Ｆから観測した場合における図であるが、擬似光源４２は、光源４１の入射光が反射面２８に設けられた光学構造物２９で反射することによって観察されるものであるから、擬似光源４２の位置と光学構造物２９の位置はほぼ一致している。よって、ここでは光学構造物２９と線状レンズアレイの位置関係の説明のため、擬似光源４２に変えて光学構造物２９を図示している。
【００３６】
図６に、第１の線状レンズアレイ３、及び、第２の線状レンズアレイ４のどちらの単位レンズも、断面の上枠線が非球面曲線である凸条形状であり、光学構造物２９が正方配置されている例を示す。図６（ａ）は、線状レンズアレイ３、４の配列方向が、任意の光学構造物２９ｐから、この光学構造物２９ｐに最も近接する最近接光学構造物２９ｑに向かう方向と略同一としている。一方、図６（ｂ）は、線状レンズアレイ３、４の配列方向が、任意の光学構造物２９ｐから、この光学構造物２９ｐに２番目に近接する第２近接光学構造物２９ｒに向かう方向と略同一としている。
図からわかるように、（ａ）の配置では、第２近接光学構造物２９ｒに向かう方向に擬似光源４２の光を広げることが出来ないために、輝度ムラが生じやすい。一方で、（ｂ）の配置においては、光量が少なくなってしまう第２近接光学構造物に向かう方向に向かって、擬似光源４２の光を立ち上げることが出来るために、輝度ムラを更に生じにくくすることが出来る。
【００３７】
別の例として、光学構造物２９が六方配置さている例を図７に示す。線状レンズアレイ３、４のいずれか一方の配列方向が、任意の光学構造物２９ｐから、この光学構造物２９ｐに２番目に近接する第２近接光学構造物２９ｒに向かう方向と略同一としている。この場合も、図６（ｂ）の場合と同様に、光量が少なくなってしまう第２近接光偏光要素２９ｒに向かう方向に向かって、光を立ち上げることで、輝度ムラを更に生じにくくすることが出来ることがわかる。
【００３８】
また、第１の線状レンズアレイ３の配列方向と第２の線状レンズアレイ４の配列方向とのなす角は、必ずしも９０度である必要はなく、任意の光学構造物２９ｐから、２つの最近接光学構造物２９ｑ、２９ｑ’へ向かう方向がなす角度に等しくても良い。ただし、このとき、任意の光学構造物２９ｐから第２近接光学構造物２９ｑに向かう方向と略同一の方向に、第１の線状レンズアレイ３もしくは第２の線状レンズアレイ４が配列されていることが望ましい。ここで、レンズアレイの配列方向とは、各レンズの延在方向に対して垂直な方向をさすものとする。
図８に、光学構造物２９が六方配置されている例を示す。図８（ａ），（ｂ）のどちらも、第１の線状レンズアレイ３の配列方向と第２の線状レンズアレイ４の配列方向とのなす角は、任意の光学構造物２９ｐに対する最近接光学構造物２９ｑ、２９ｑ’がなす角６０度に等しい。また、図６，７の例と同様に、線状レンズアレイの配列方向と任意の光学構造物２９ｐから第２近接光学構造物２９ｒに向かう方向とが略同一である図８（ｂ）方が図８（ａ）よりも、輝度ムラの低減効果は高い。
【００３９】
隠蔽レンズシート１は、光透過性基材５上にＵＶや放射線硬化樹脂を用いて成形されるか、またはＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）等を用いて、当該技術分野では良く知られている押し出し成形法、射出成形法、あるいは熱プレス成形法によって形成することができる。
【００４０】
図９は、隠蔽レンズシート１の観察者側の面に、拡散要素を含んだ光学シート１３を配置した例である。拡散要素を含んだ光学シート１３としては、拡散シートのほか、マイクロレンズシートや、拡散要素を含んだ偏光分離反射シートなどが挙げられる。隠蔽レンズシート１の観察者側の面に拡散効果を入れることで、図９のように、隠蔽レンズシート１により十字状に広がった光をぼやかし全方位的に広げることが出来る。これにより、より輝度ムラを低減させることが出来る。
【００４１】
ただし、上述の隠蔽レンズシート１により輝度ムラの低減が図れるため、拡散要素を含んだ光学シート１３は、拡散が強い拡散シートを使用する必要はない。そのため、全光線透過率を大きくすることができ、光学シート１３による輝度の低減を抑えることが出来る。
【００４２】
また、さらに正面方向の輝度を向上させるために、隠蔽レンズシート１と拡散要素を含んだ光学シート１３の間に、プリズムシートなどの集光シートを配置しても良い。
【００４３】
図１に示すように、本発明の実施形態である表示装置７の最も観察者側Ｆには、画像表示パネル３５がある。画像表示パネル３５は、２枚の偏光板（偏光フィルム）３１，３３と、その間に挟持された画像表示素子３２とからなる。画像表示パネル３５は例えば液晶パネルから構成され、その場合、画像表示素子３２は２枚のガラス基板の間に液晶層が充填されて構成される。
【００４４】
画像表示パネル３５は、画素単位で光を透過/遮光して画像を表示する素子であることが望ましい。画素単位で光を透過/遮光して画像を表示するものであれば、照明ユニット６により輝度ムラの低減された光を利用することで、画像品位の高い画像を表示させることができる。
画像表示素子３２として選択される液晶表示素子は、画素単位で光を透過/遮光して画像を表示する代表的な素子であり、他の表示素子と比べて、画像品位を高くすることができる。
【実施例】
【００４５】
以上、本発明の照明ユニット６、並びに表示装置７について説明したが、本発明の照明ユニット６は表示装置７のみに適用されるものではない。すなわち光源４１から射出された光を効率的に集光する機能を有する照明ユニット６として例えば照明装置などにも使用できることは想像に難しくない。
以下、実施例に基づいて本発明について詳細に説明するが、本発明は以下の実施例のみに限定されるものではない。
【００４６】
照明ユニット６として、光学構造物２９として白色のドットパターンが六方配置で規則的に形成されたアクリル製の導光板２５の４辺に白色ＬＥＤを配置し、その観察者側に、隠蔽レンズシート１、拡散要素を含んだ光学シート１３の順で重ねた物を用意した。ここでは、拡散要素を含んだ光学シート１３として、拡散シートを用いた。この照明ユニットの輝度ムラを目視により確認し、また、正面輝度をトプコン製の分光放射輝度計ＳＲ−３Ａにて測定した。
（実施例１）
【００４７】
隠蔽レンズシート１の材料としてポリカーボネート樹脂を用いた。ポリカーボネート樹脂は屈折率が約１．５９と高いため、より集光性能が高い隠蔽レンズシート１を得ることが出来るからである。第１の線状レンズアレイ３の単位レンズを、断面の上枠線が非球面曲線である凸条形状とし、第２の線状レンズアレイ４の単位レンズを、断面が頂角９０度の三角プリズム形状とした。第２の線状レンズアレイ４のピッチを変化させることにより、面積比率Ａが３％、５％、２０％、４０％、５０％と異なる５種類の隠蔽レンズシート１を用意した。
（実施例２）
【００４８】
実施例１と同様に、隠蔽レンズシート１の材料としてポリカーボネート樹脂を用いた。第１の線状レンズアレイ３、及び、第２の線状レンズアレイ４の単位レンズを、断面の上枠線が非球面曲線である凸条形状とし、実施例１と同様に、第２の線状レンズのピッチを変化させることにより、面積比率Ａが３％、５％、２０％、４０％、５０％と異なる５種類の隠蔽レンズシート１を用意した。
（比較例１）
【００４９】
比較例として、実施例１、２と同様に、材料としてポリカーボネート樹脂を用いて、第１の線状レンズアレイ３、及び、第２の線状レンズアレイ４の単位レンズを、断面形状がともに頂角９０度の三角プリズム形状にしたレンズシートを用意した。実施例１、２と同様に、第２の線状レンズアレイ４のピッチを変化させることにより、面積比率Ａが３％、５％、２０％、４０％、５０％と異なる５種類のレンズシートを用意した。
（比較例２）
【００５０】
もう１つの比較例として、隠蔽レンズシート１の代わりに、拡散シートを用意した。
【００５１】
実施例及び比較例の結果を表１に示す。輝度ムラに関しては、目視により、輝度ムラが観測できなかったものを○、観測できたものを×とした。輝度に関しては、比較例２の輝度を１．００とし、実施例１，２、比較例１の輝度を輝度により規格化したものを記載した。
【００５２】
【表１】
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【００５３】
実施例１，２の面積比率Ａが５％，２０％，４０％のものは、いずれも、輝度ムラは観測されず、輝度は比較例２よりも向上している。しかし、面積比率Ａが３％のものは回折により分光し、５０％のものは十分に輝度ムラを抑えることが出来なかった。
また、比較例１に関しては、輝度はいずれも比較例２よりも向上しているが、輝度ムラは明確に確認できた。
【符号の説明】
【００５４】
Ｋ、ｈａ、ｈｂ、ｈｂ２…光、Ｆ、Ｆ’…観察者側方向、１…隠蔽レンズシート、３…第１の線状レンズアレイ、４…第２の線状レンズアレイ、５…基材、６…照明ユニット、７…ディスプレイ装置、１３…拡散要素を含んだ光学シート、２５…導光板、２８…光反射面、２９…光学構造物、３１、３３…偏光板、３２…画像表示素子、３５…画像表示パネル、４１…光源、４２…擬似光源、４２ａ、４２ｂ…擬似光源の広がり、４３…反射シート、Ｓ…第１の線状レンズアレイの単位レンズ側面において第２の線状レンズアレイに内包される側面領域、Ｃ１…第１の線状レンズの頂部、Ｃ２…第２の線状レンズの頂部、Ｈ１…基材５から第１の線状レンズの頂部Ｃ１までの高さ、Ｈ２…基材５から第２の線状レンズの頂部Ｃ２までの高さ、１８５…ＢＥＦ、１８６…透明部材、１８７…単位プリズム。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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